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航空业“钛”加工的6个关键技术
航空业在“钛”加工领域面临一系列关键技术挑战,包括钛合金零件装夹技术、加工刀具技术、表面质量控制技术、薄壁件加工及让刀控制、变形控制技术研究与应用、冷却润滑技术研究与应用。这些技术对于确保钛合金结构件的性能、精度和使用寿命至关重要。
铸造工艺 铸造是制造钛制品的一种基础工艺。由于钛具有优异的耐腐蚀性、高强度和良好的高温性能,铸造钛制品广泛应用于航空、医疗等领域。铸造工艺可以获得各种复杂形状的钛制零件。 机械加工工艺 机械加工是钛制品制造中不可或缺的一环。
常用的机械加工方法包括车削、铣削、钻削和磨削等。在机械加工过程中,需要选择合适的刀具和工艺参数,确保钛锻件的加工质量和效率。钛锻件的加工流程包括原材料准备、预热处理、锻造加工、热处理和机械加工等环节。每个环节都对最终产品的质量和性能有着重要影响。
钛合金热处理是一种关键的加工技术,常用的方法包括退火、固溶和时效处理。首先,退火是通过将钛合金置于低于(α+β)─→β相转变点120~200℃的温度,以消除内应力,提高材料的塑性和组织稳定性,从而获得优良的综合性能。这有助于防止在腐蚀环境中发生化学侵蚀,以及减少加工过程中的变形。
避免使用特定材质(如铅、锌基合金、铜、锡、镉及其合金)的夹具与钛合金接触。 控制切削线速度,采用低转速、低进给,减少热量在工件局部表面的堆积。 选择合适的吃刀量,切深需大于硬化层厚度,避免加工过程中硬化层影响加工质量。 加强冷却措施,防止刀尖温度过高,导致涂层脱落。
第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V(铝-矾)合金。Ti-6Al-4V合金在耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性方面均达到较好水平,使用量已占全部钛合金的75~85%。 目前,世界上已研制出的钛合金有数百种,最著名的合金有二十至三十种。
钛合金高速铣削怎么用?
加工时,用切削液冷却,不要用油冷,水量尽量开到最大,粗加工用12MM刀具,吃刀30丝,转速1000转,进给可以根据你的刀具质量情况1000-1500.精加工时,用6MM球头刀,最好是圆鼻刀,吃刀量5-10丝,转速2500-3000.,如果要求表面质量可以吃刀量更少,进给可以达到1500-2000。
钛合金结构件中大量应用铣削加工,如零件内外型面。刀具应选择具有高硬度、高抗弯强度和韧性、耐磨性好、热硬性好、工艺性好、散热性好的材料,主要为高速钢W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4VCo5(M42)和硬质合金YGK3O、Y330。
因此对钛合金铣削***取措施:一般***用顺铣、使用高速钢刀具、使用专用钛合金切削油、从工件装夹及设备方面提高工艺系统刚性。(3)磨削工艺磨削钛合金零件常见的问题是粘屑造成砂轮堵塞以及零件表面烧伤。其原因是钛合金的导热性差,使磨削区产生高温,从而使钛合金与磨料发生粘结、扩散以及强烈的化学反应。
加工中心加工钛合金用什么切削液
1、钛合金专用切削液:这种切削液针对钛合金的难加工性进行了专门研制,具有较好的润滑性和冷却性能,可以提高钛合金的切削质量和效率。矿物油切削液:这种切削液适用于大型机械的切削加工,具有优异的润滑性能和较好的冷却性能,可以保持钛合金的表面质量。
2、故钛合金切削液应该具有解决这些问题的能力,科泽的DC-508F钛合金切削液,是专门针对钛合金材质研发的一款微乳切削液,能有效解决钛合金切削时产生的一系列问题。
3、加工硬质合金一定要选择润滑度非常高的切削液,水基抗磨切削液,特别适合钛合金、不锈钢、合金钢等。另外一种就是用油性切削油,防锈极压切削油,适合重负荷加工不锈钢、合金钢、钛合金等难加工的材料。
4、(2)如果使用含氯的切削液,切削过程中在高温下将分解释放出氢气,被钛吸收引起氢脆;也可能引起钛合金高温应力腐蚀开裂.个人建议使用MB125切削液。
5、(3)钛合金、铝合金以及合金钢(添加)切削有色金属和轻金属时,切削力和切削温度都不高,可选用矿物油和高浓度乳化液。切削合金钢时,如果切削量较低、表面粗糙度要求较小(如拉削以及螺纹切削),此时需要优异润滑性能的切削液,可选用极压切削油和高浓度乳化液。
6、(3) ***用高压大流量切削液,以保证加工过程的热稳定性,防止因温度过高导致工件表面变性和刀具损坏。(4) 保持刀片刃口锋利,钝的刀具是热集结和磨损的原因,容易导致刀具失效。(5) 尽可能在钛合金最软的状态加工,因为淬硬后材料变得更难加工,热处理提高了材料的强度并增加刀片的磨损。
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